2.2汽车平面四杆机构 (课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

任务二 汽车平面四杆机构 （一）平面四杆机构类型及判别； （二）平面四杆机构的特性； （三）平面四杆机构在汽车中的应用； 目录 任务导入 任务二 汽车平面四杆机构 图2-12 汽车雨刮器 图2-13 曲柄连杆机构 任务二 汽车平面四杆机构 汽车前窗雨刮器用来刷刮除附着于车辆挡风玻璃上的雨点及灰尘的设备，以改善驾驶人的能见度，增加行车安全，是汽车不可或缺的装置之一。 内燃机是汽车的心脏，它是通过燃料在气缸中的燃烧，将热能转换为机械能通过曲轴向外输出，而内燃机中完成上述能量转换过程的机构就是如图所示的曲柄连杆机构。 那么这些机构到底是怎么完成工作的，他们的运动原理是什么呢？ 任务分析 任务二 汽车平面四杆机构 如图2-12所示，AB、BC、CD和DA是组成雨刮器控制部分的四个杆件，且四个杆件依次连接构成4个转动副。当主动杆件AB作整周旋转时，可以带动从杆件CD作往复摆动，进而利杆件CD的延长部分实现刮水工作。 如图2-13所示，曲柄连杆机构由活塞、连杆、曲轴以及气缸体组成，其中活塞和气缸构成移动副，活塞与连杆、连杆与曲轴、曲轴与气缸体之间均构成转动副。内燃机起动后，活塞在气缸中上下往复运动，通过连杆带动曲轴做旋转运动而向外输出动力。 任务二 汽车平面四杆机构 学习目标 1.掌握铰链四杆机构的类型、应用及判别方法； 2.熟悉铰链四杆机构的演化机构的类型及应用； 3.掌握平面四杆机构的急回特性； 4.了解平面四杆机构在汽车上的应用。 (一)平面四杆机构的类型及判别 平面连杆机构：由若干构件用低副（转动副和移动副）联接组成的机构。 平面四杆机构：4个构件通过低副连接而成。 铰链四杆机构：平面四杆机构中的四个构件全部通过转动副进行连接。 任务二 汽车平面四杆机构 相关知识 1、铰链四杆机构 组成： 构件1，3 ---连架杆 构件 2 --- 连杆 构件 4 --- 机架 曲柄：绕机架作整周相对转动的连架杆。 摇杆：绕机架不能作整周相对转动的连架杆。 任务二 汽车平面四杆机构 图 2-14 铰链四杆机构 任务二 汽车平面四杆机构 1）铰链四杆机构类型 铰链四杆机构根据两个连架杆的类型可分为三类，分别是曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构。 （1）曲柄摇杆机构 铰链四杆机构中，如果两个连架杆一个是曲柄，另一个是摇杆，则该机构被称为曲柄摇杆机构。曲柄摇杆机构可实现曲柄整周旋转运动与摇杆往复摆动之间的转换。任务导入中的汽车雨刮器就是曲柄摇杆机构在汽车上的典型应用，曲柄AB做整周旋转运动，雨刷位于摇杆CD的延长线上，和摇杆CD一起做往复摆动，从未完成刮水动作。 任务二 汽车平面四杆机构 图2-16 曲柄摇杆机构的应用 （2）双曲柄机构 两个连架杆都是曲柄的铰链四杆机构称为双曲柄机构，如图2-17 a）所示。一般情况下，主动曲柄做等速圆周转动时，从动曲柄做变速圆周转动。如图2-17 b）所示为惯性筛的机构运动简图，其中机构ABCD为双曲柄机构。当主动曲柄1做等速圆周运动时，带动从动曲柄3做变速圆周转动，并通过构件5带动筛子6做往复直线运动，从而达到筛分物料的目的。 任务二 汽车平面四杆机构 a）双曲柄机构 b）惯性筛机构 图2-17 双曲柄机构及其应用 （3）双摇杆机构 两个连架杆都是摇杆的铰链四杆机构被称为双摇杆机构。双摇杆机构可实现两种摆动之间的转化，如图2-18 a）所示。图2-18b）所示为鹤式起重机机构运动简图，其中ABCD为双摇杆机构，当摇杆AB和CD摆动时，使连杆BC的延长点E在近似水平的直线上运动，可以避免因重物升降而引起的能量消耗。 a）双摇杆机构 b）鹤式起重机图2-18 双摇杆机构及其应用 任务二 汽车平面四杆机构 2）铰链四杆机构的判别方法 铰链四杆机构中，如果最短杆和最长杆长度之和小于或等于其他两杆长度之和，则： ①　取机架为最短杆时，该机构为双曲柄机构，如图2-19a）所示； ②　取连架杆为最短杆时，该机构为曲柄连杆机构，如图2-19 b）所示； ③　取连杆为最短杆时，该机构为双摇杆机构,如图2-19 c）所示； 铰链四杆机构中，如果最短杆与最长杆之和大于其余两杆长度之和，则无论取哪个构件作为机架都，该机构只能是双摇杆机构，如图2-19 d）所示。 任务二 汽车平面四杆机构 任务二 汽车平面四杆机构 图2-19 铰链四杆机构类型 2、铰链四杆机构的演化形式 1）曲柄滑块机构 任务二 汽车平面四杆机构 图2-20 曲柄摇杆机构的演化 图2-21 曲柄滑块机构 任务二 汽车平面四杆机构 图2-1